Syntetisk gummi

Daikin fluorpolymer, 10 kg

Fluorpolymer fra Dyneon

Fluoro-polymer Tecnoflon fra Solvay Solexis, 200 g

Perbunan gummi

EPDM polymer, type Keltan fra Lanxess , 200 g

Produksjon av syntetisk gummi i BF Goodrich Co., Akron, Ohio, ved bruk av Ameripol-prosessen (1941)

Som en syntetisk gummi (indisk. Cao 'tre' og ochu , Tear ') refererer til elastiske polymerer som gummi ble fremstilt fra og basert på petrokjemiske råvarer. De viktigste syntetiske gummiene er styren-butadiengummi og EPDM .

I tillegg til syntetisk gummi , finnes det naturgummityper , hovedsakelig basert på melkesaften (latex) til gummitreet ( Hevea brasiliensis ).

historie

Rundt 1860 var Charles Hanson Greville Williams i stand til å destillere isopren fra naturgummi og bestemme den empiriske formelen C ₅ H ₈ . I 1879 gjorde han det mulig for Gustave Bouchardat å produsere syntetisk gummi for første gang i en prosess som varte i flere måneder ved å varme opp isopren laget av gummi med saltsyre for å oppnå et gummilignende stoff. Rundt 1900 produserte Iwan Kondakow den første helsyntetiske gummien fra 2,3-dimetylbutadien . Det første patentet for produksjon av syntetisk gummi ble gitt til Fritz Hofmann i 1909 . Fra 1915 til 1918 ble 2500 tonn av denne syntetiske gummien produsert i Bayer i Leverkusen.

Under begge verdenskrig mistet Tyskland tilgangen til gummikildene, og søket etter alternativer ble oppmuntret. Under den første verdenskrig produserte Fritz Hofmann såkalt metylgummi , en gummierstatning , fra dimetylbutadien . Den første kommersielt brukbare syntetiske gummien var styren-butadien-gummi (SBR), en emulsjonspolymer av 1,3-butadien og styren utviklet av Walter Bock (med Eduard Tschunkur ) i 1929 . I 1930 utviklet Erich Konrad og Eduard Tschunkur butadien-akrylnitrilgummi (NBR) og i USA utviklet DuPont kloroprengummi (CR), som nå selges som neopren . 7. juli 1932 startet sovjetisk produksjon av syntetisk gummi ved bruk av Lebedev-prosessen på SK-1-fabrikken i Jaroslavl . I USA ble silikongummi laget i 1942 og fluorgummi i 1948 .

Gummi ble også knappe under andre verdenskrig, denne gangen ikke bare for de europeiske aksemaktene , men også for de allierte , siden Japan hadde erobret de asiatiske plantasjene. I Tyskland begynte IG Farben å produsere styren-butadiengummi i Buna-verkene under navnet Buna fra 1935 . Lignitt ble brukt som råstoff i Schkopau , for eksempel, og det nødvendige hydrogenet kom fra det nærliggende Leunawerk .

Fra 1940 og oppover lagret det statseide amerikanske amerikanske gummireserverselskapet naturgummi fordi USA fryktet en leveransestopp i tilfelle et angrep fra Japan i Asia. Da dette skjedde, begynte USA å bygge 15 statsfinansierte fabrikker for Buna-gummi fra 1941 og utover. Patentene for styren-butadien-gummi ble holdt av Standard Oil fra New Jersey , som på grunn av en avtale med IG Farben nektet å frigjøre Buna-patenter for det amerikanske markedet. Anklaget og Harry S. Truman snakket om "forræderi" på en pressekonferanse. Den amerikanske kongressen bestemte seg for å frigjøre Buna-patenter for Amerika. I 1943 oversteg den amerikanske produksjonen på 185 175 tonn "regjeringsgummi" for første gang den tyske produksjonen på 110 569 tonn og ble økt til over 730 000 tonn ved krigens slutt.

I årene som fulgte ble det utviklet flere og flere syntetiske gummier skreddersydd for spesielle behov.

Produksjon

I dag produseres gummi hovedsakelig syntetisk gjennom polymerisering . Den er hovedsakelig laget av styren og 1,3-butadien , andre råvarebaser er styrenakrylat , rent akrylat og vinylacetat .

Polymerkjedene består vanligvis av hydrokarboner . Kjeder basert på silikon eller andre forbindelser er også mulig.

Klassifisering

Gummi er delt inn i forskjellige grupper i henhold til typen heteroatomer i hovedkjeden.

Det er også forskjellige andre modifikasjoner, som også er identifisert med bokstaver.

Verdensproduksjon

Andelen syntetisk gummi i den totale etterspørselen etter gummi er for tiden rundt 60%. I 1998, ifølge International Institute for Synthetic Rubber Producers (IISRP), var salget 10,4 millioner tonn, hvorav 70% gikk til bilindustrien. De syntetiske karakterene med høyest salg er: styren-butadien-gummi (SBR), polybutadien-gummi (BR), nitrilgummi (NBR), kloroprengummi (CR) og etylen-propylen-dien-gummi (EPDM). Styren-butadien-latex (SBL) er viktig for teppeindustrien og silikongummi (SI) for applikasjoner ved temperaturer opp til 300 ° C.

bruk

Syntetisk gummi kan brukes som enepolymer eller i blandinger med naturlige gummier. Mellom 65% og 70% av all gummi går til produksjon av bildekk . Andre viktigste bruksområder er permer for papirbelegg , teppeunderlag og dyppede artikler som B. tynne hansker.

I sin skummede form brukes gummi til madrasser og svamper .

Ved å dyppe skinnende metall- eller keramikkformer i en emulsjon produseres kondomer , hansker eller ballonger - varer med en spesielt tynn film -. Tykkere filmer brukes til produksjon av støpeformer , bildekk , motorlager , samt forskjellige gummi / metallforbindelser som kreves. Neodymkatalysert polybutadiengummi (Nd-PBR) finnes også i dekk med høy ytelse .

En annen viktig applikasjon er tetningsprofiler laget av gummi, f.eks. For dører og vinduer. På grunn av gunstig værbestandighet brukes EPDM hovedsakelig til dette. Den typiske sorte profilen har ofte to lumen, den ene forårsaker fastklemming i festeleddet, den andre fyller tetningsfugen elastisk. Disse tetningsprofilene blir produsert ved ekstrudering og ofte strømmet , laminert og / eller malt i en etterbehandlingsprosess .

Det er også lukket celle, ofte hvitt skum i form av bånd eller runde snorer som sel. Skum, som er ekstrudert i form av en D-profil og dermed har et kontinuerlig lumen, krever særlig liten kraft for tykkelseskompresjon. Ved å feste et dobbeltsidig tape blir disse profilene gjort selvklebende på den ene flate siden. Materialet som brukes i dag er lett å rengjøre.

De første selvklebende, komprimerbare vindusforseglingene "tesamoll" dukket opp rundt 1970 og besto av åpent, derfor smussfølsomt og ennå ikke veldig UV-bestandig polyeterskum.

Gummikjemikalier

Vulkazite eller Vulkacit ble introdusert av IG Farben som et handelsnavn for vulkaniseringsakseleratorer. Etterfølgerselskapet Lanxess bruker dem fremdeles i dag .

hovne opp

litteratur

• E. Konrad: Om utviklingen av syntetisk gummi i Tyskland. I: Angewandte Chemie. 1950, 62, 21, s. 491-496, doi: 10.1002 / ange.19500622102 .
• Heike Kloppenburg, Thomas Gross, Martin Mezger, Claus Wrana: Det elastiske århundret. Syntetiske gummier. I: Kjemi i vår tid. 2009, 43, 6, s. 392-406, doi: 10.1002 / ciuz.200600515 .

Individuelle bevis

1. ^ I. Franta: Elastomerer og gummiblandende materialer . Elsevier, 2012, ISBN 978-0-444-60118-6 , pp. 65 ( begrenset forhåndsvisning i Google Book-søk). 
2. ^ Forskningsforening for gummi og plast: Sovjetisk gummiteknologi . Volum 31, s. 5. Begrenset forhåndsvisning i Google Book-søk
3. ↑ Jochen Streb: Utviklingen av den syntetiske gummiindustrien i Tyskland og USA før og under andre verdenskrig ( Memento fra 10. januar 2012 i Internet Archive ) (DOC-fil; 162 kB).
4. ↑ Wolfgang Tietze: Handbuch Dichtungspraxis . Vulkan-Verlag GmbH, 2003, ISBN 3-8027-3301-0 , s. 15 . begrenset forhåndsvisning i Google Book-søk. 
5. ↑ Werner Baumann, Monika Ismeier: Gummi og gummi. Volum 1, Springer, 1998, ISBN 978-3-642-63788-9 , s. 58-61. begrenset forhåndsvisning i Google Book-søk.
6. ↑ Lanxess Vulkacit®: Produkter og applikasjoner - Oversikt
7. ↑ Accelerator DPTT ( Memento av den opprinnelige fra den 14 juli 2014 i Internet Archive ) Omtale: The arkivet koblingen ble satt inn automatisk og har ennå ikke blitt sjekket. Kontroller originalen og arkivlenken i henhold til instruksjonene, og fjern deretter denne meldingen. @1@ 2Mal: Webachiv / IABot / www.akrochem.com
8. ^ Gummi kjemikalier konkurransedyktig kryssreferanse
9. ↑ Kjemikalier i gummi: 1.4.1 Tverrbindende kjemikalier, akseleratorer